DE975808C

DE975808C - Verwendung von Blechen, Tafeln, Rohren, Profilen od. dgl. mit parallel verlaufenden Haertestreifen zur Herstellung von Bauelementen

Info

Publication number: DE975808C
Application number: DED9183A
Authority: DE
Inventors: Gottfried Dr Phil Becker; Fritz Dr Phil Steinberg
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1951-05-19
Filing date: 1951-05-19
Publication date: 1962-10-04

Description

Verwendung von Blechen, Tafeln, Rohren, Profilen od. dgl. mit parallel verlaufenden Härtestreifen zur Herstellung von Bauelementen Es ist an sich bekannt, Werkstücke aus Stahl .der auch aus anderen Werkstoffen mit Abschnitten unterschiedlicher Festigkeit oder auch unterschiedlicher Härte zu versehen. Solche Abschnitte erhöhter Festigkeit oder Härte sind im allgemeinen dort vorgesehen worden, wo es darauf ankam, erhöhter Verschleißbeanspruchung oder ähnlichen mehr oder weniger örtlich wirkenden Beanspruchungen zu begegnen. Infolgedessen waren solche Abschnitte auch verhältnismäßig großflächig, und in vielen Fällen erstreckten sie sich praktisch über das gesamte Werkstück. Allerdings ist auch schon vorgeschlagen worden, bei Sägeblättern auch das Blatt in Form von Streifen oder Ringen zu härten, wodurch die Verschleißfestigkeit erhöht werden sollte, ohne die Elastizität zu beeinträchtigen. Auch streifenweises Oberflächenhärten bei Lagern, Panzerplatten und Granaten ist bekannt, um erhöhte Verschleißeigenschaften zu erzielen und bestimmte Splitterwirkung zu erzwingen.
Im Gegensatz hierzu wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, Bleche, Tafeln, Rohre, Profile od. dgl. aus Stahl mit parallel verlaufenden, durch Wärmebehandlung erzeugten, den gesamten Werkstückquerschnitt erfassenden Streifen unterschiedlicher Härte- und Festigkeitseigenschaften zur Herstellung von Bauelementen wie Bindern, Streben, Stützen, Aufhängungen od. dgl. zu verwenden, und zwar derart, daß die Streifen in Richtung der zu erwartenden Zug- bzw. Druckbeanspruchung verlaufen. Es wurde nämlich festgestellt, daß beispielsweise ein Blech, welches mit parallel verlaufenden gehärteten Längsstreifen versehen ist und welches so angeordnet ist, daß jeweils die Enden der parallelen Streifen aufliegen, eine wesentlich höhere Belastbarkeit zeigt, als dies ohne die besagten Streifen der Fall wäre.
Die Streifen unterschiedlicher mechanischer Eigenschaften sollen, wie bereits gesagt, durch Wärmebehandlung erzeugt werden. Auf diese Weise ist es möglich, ein Werkstück mit unterschiedlich gehärteten Streifen zu erzeugen, wobei also jeweils ein den gesamten Werkstückquerschnitt umfassender Härtestreifen mit einem nichtgehärteten Streifen abwechselt. Es ist ferner möglich, den Grundwerkstoff zunächst zu vergüten, und des weiteren ist es möglich, die gehärteten Streifen nach dem Härten anzulassen. Welche der an sich bekannten Arten der Wärmebehandlung anzuwenden sind, ergibt sich für den Fachmann aus der Wahl des Werkstoffes und dem Verwendungszweck, dem das fertige Werkstück zugeführt werden soll.
Die so behandelten Werkstücke werden in Richtung der Streifen unterschiedlicher Härte bzw. Festigkeit zu Profilen gebogen. Diese Profile können beispielsweise U-Form oder auch Dreieck- und Winkelform aufweisen. In diesem Falle wird die Profilierung so gewählt, daß die scharfen Biegestellen, die zur Erzeugung der Profile notwendig sind, in die weichen Streifen gelegt werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß einerseits das Profil auf einer Abkantpresse oder auf einer ähnlichen, einfach zu handhabenden Maschine hergestellt werden kann und andererseits das Profil selbst eine höhere Gesamtfestigkeit aufweist also ohne die Streifenbehandlung. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß infolge des Nebeneinanders von harten und weichen Streifen die Werkstücke unempfindlich gegen Dauerbrüche sind. Es wird daher konstruktiv mit einem solchen Bauteil eine höhere Sicherheit zu erzielen sein. So hergestellte Bauteile sind ferner besonders widerstandsfähig gegen starke Schwingungen, Vibrationen, Torsionsschwingungen u. dgl. Das gesamte Werkstück aus einem höher gehärteten Werkstoff zu erzeugen, würde sich dagegen im allgemeinen deshalb verbieten, weil dem die hohe Festigkeit entgegenstehen würde, die das Biegen zu Profilen behindern würde. Eine einheitliche Wärmebehandlung der Profile nach dem Biegen verbietet sich aber deshalb, weil es alsdann meistens zu Verwerfungen und Warmbehandlungsspannungen kommt, die entweder gar nicht oder nur schwer auszugleichen sind.
Es ist nicht notwendig, den scharfen Knick stets in einen weichen Streifen zu verlegen, sondern es ist insbesondere bei Biegungen, die eine verhältnismäßig große Krümmung haben, möglich, daß die Biegestelle sich über mehrere nebeneinanderliegende Streifen erstreckt. Auf diese Weise ist es sogar möglich, Rohre zu erzeugen, die in Längsrichtung gestreift sind, wobei diese Rohre entweder Schlitzrohre oder längsnahtgeschweißte Rohre sein können. Iin allgemeinen wird es am zweckmäßigsten sein, zur Herstellung der Werkstücke in der Weise zu verfahren, daß das Blech, Band oder die Platte mittels Induktion, elektrischer Widerstandsheizung oder mit Gasbrennern streifenförmig und fortlaufend auf Härtetemperatur gebracht und unmittelbar anschließend abgeschreckt wird. Das Induktionserhitzen und das Erhitzen mittels des elektrischen' Widerstandes wird im allgemeinen dann vorzuziehen sein, wenn schmale gehärtete und ungehärtete Streifen miteinander abwechseln sollen. Insbesondere das elektrische Widerstandserhitzen läßt sich in einfacher Weise bewerkstelligen, indem auf Vorder- und Rückseite des Werkstückes in einer Reihe nebeneinandergestellte Kontaktrollen vorgesehen werden, zwischen denen das Werkstück hindurchgezogen wird. Der Strom fließt jeweils von einer Rolle auf der Vorderseite zu einer Rolle auf der Rückseite und erhitzt das Werkstück in unmittelbarem Stromdurchgang. Gasbrenner wird-man im allgemeinen nur dann anwenden können, wenn eine breite Streifung erwünscht ist. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß im allgemeinen der Einfachheit halber harte und weiche Streifen jeweils gleich breit gewählt werden. Es ist aber auch durchaus möglich, die weichen Streifen breiter zu machen als die harten oder umgekehrt. Wenn das Werkstück mit der gewünschten Streifung versehen ist und die wärmebehandelten Abschnitte gegebenenfalls die für erforderlich gehaltene Nachbehandlung (Vergütung od. dgl. ) erhalten haben, erfolgt das Profilieren, wobei das Biegen in Richtung der Streifen erfolgt.
In gewissen Fällen ist es auch durchaus möglich, die Streifung am fertigprofilierten oder gebogenen Werkstück anzubringen. So kann beispielsweise ein nahtloses Rohr mit einer Streiftüng gemäß der Erfindung versehen werden.
Im übrigen ist es ohne weiteres verständlich, daß im Sinne der Erfindung eine Vielzahl von Profilierungen möglich ist. Die erwähnten Grundformen der Profilierung sind daher nur beispielshalber und nicht im Sinne einer Beschränkung aufgeführt.

Claims

PÄTENTANSPRIJCI1: Verwendung von Blechen, Tafeln, Rohren, Profilen od. dgl. aus Stahl mit parallel verlaufenden, durch Wärmebehandlung erzeugten, den gesamten Werkstückquerschnitt erfassenden Streifen unterschiedlicher Härte- und Festigkeitseigenschaften zur Herstellung von Bauelementen wie Bindern, Streben, Stützen, Aufhängungen od. dgl., und zwar derart, daß die Streifen in Richtung der zu erwartenden Zug-bzw. Druckbeanspruchung verlaufen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 82 192, 290 551, 385 102, 412 85.2, 641 328, 688:246; österreichische Patentschrift Nr, 151 805; USA.-Patentschriften Nr. 2 024 go6, 2 325 o79.